簡介
虛擬仿真,也稱虛擬實境或靈境，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統，它利用計算機技術生成一個逼真的、具有視、聽、觸等多種
虛擬仿真
互動性是虛擬現實的實質性特徵，對時空環境的現實構想（即啟發思維，獲取信息的過程）是虛擬現實的最終目的。自從虛擬現實技術誕生以來，它已經在軍事模擬、先進制造、城市規劃/地理信息系統、醫學生物等領域中顯示出巨大的經濟、軍事和社會效益，與網路、多媒體並稱為21世紀最具套用前景的三大技術。
原理
虛擬仿真實際上是一種可創建和體驗虛擬世界（VirtualWorld）的計算機系統。此種虛擬世界由計算機生成，可以是現實世界的再現，亦可以是構想中的世界，用戶可藉助視覺、聽覺及觸覺等多種感測通道與虛擬世界進行自然的互動。它是以仿真的方式給用戶創造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界,並通過頭盔顯示器（HMD）、數據手套等輔助感測設備，提供用戶一個觀測與該虛擬世界互動的三維界面，使用戶可直接參與並探索仿真對象在所處環境中的作用與變化，產生沉浸感。VR技術是計算機技術、計算機圖形學、計算機視覺、視覺生理學、視覺心理學、仿真技術、微電子技術、多媒體技術、信息技術、立體顯示技術、感測與測量技術、軟體工程、語音識別與合成技術、人機接口技術、網路技術及人工智慧技術等多種高新技術集成之結晶。其逼真性和實時互動性為系統仿真技術提供有力的支撐。含義
虛擬與現實兩詞具有相互矛盾的含義，把這兩個詞放在一起，似乎沒有意義，但是科學技術的發展卻賦予了它新的含義。虛擬現實的明確定義不太好說，按最早提出虛擬現實概念的學者J.Laniar的說法，虛擬現實，又稱假想現實，意味著“用電子計算機合成的人工世界”。從此可以清楚地看到，這個領域與計算機有著不可分離的密切關係，信息科學是合成虛擬現實的基本前提。生成虛擬現實需要解決以下三個主要問題：①以假亂真的存在技術。即，怎樣合成對觀察者的感官器官來說與實際存在相一致的輸入信息，也就是如何可以產生與現實環境一樣的視覺，觸覺，嗅覺等。
②相互作用。觀察者怎樣積極和能動地操作虛擬現實，以實現不同的視點景象和更高層次的感覺信息。實際上也就是怎么可以看得更像，聽得更真等等。
③自律性現實。感覺者如何在不意識到自己動作、行為的條件下得到栩栩如生的現實感。在這裡，觀察者、感測器、計算機仿真系統與顯示系統構成了一個相互作用的閉環流程。
今天，虛擬現實已經發展成一門涉及計算機圖形學、精密感測機構、人機接口及實時圖像處理等領域的綜合性學科。虛擬現實技術分虛擬實景（境）技術（如虛擬遊覽故宮博物館）與虛擬虛景（境）技術（如虛擬現實環境生成、虛擬設計的波音777飛機等）兩大類。虛擬現實技術的套用領域和交叉領域非常廣泛，幾乎到了無所不包、無孔不入的地步，在虛擬現實技術戰場環境，虛擬現實作戰指揮模擬，飛機、船舶、車輛虛擬現實駕駛訓練，飛機、飛彈、輪船與轎車的虛擬製造（含系統的虛擬設計），虛擬現實建築物的展示與參觀，虛擬現實手術培訓，虛擬現實遊戲，虛擬現實影視藝術等等方面的套用和產業的形成都有強烈的市場需求和技術驅動。權威人士斷言，虛擬現實技術將是21世紀信息技術的代表。它的發展，不僅從根本上改變人們的工作方式和生活方式，勞和逸將真正結合起來，人們在享受環境中工作，在工作過程中得到享受；而且虛擬現實技術與美術、音樂等文化藝術的結合，將誕生人類的第九藝術。隨著計算機技術的發展，在PC機上實現虛擬現實技術已成為可能。所以，虛擬現實技術系統的運行趨勢為單機桌面和網際網路兩種主要方式，因此，它對計算機硬體技術和網路技術的發展和套用也有很大的刺激作用。
在喧鬧都市的辦公室中忙碌了一天的人們，多么希望自己能一步跨入一個熱帶天堂。幻想一片一望無邊的海灘，挽起褲腿站在水邊，任憑海浪輕撫腳面，椰林隨風清唱，海鷗自由翱翔，太陽在天際徐徐落下，餘暉把海面染紅。這種想像能使許多人忘卻疲勞，他們在心中創造了一個使自己心曠神怡的幻境。但是如果那景象三維立體、細緻入微，如果你能看到自己用手拾起一片貝殼，這個幻境就會變得活靈活現，你就會認為自己實際已去過了那個海島。基於虛擬現實技術的“休息機”可以為人們提供這種跨越空間的手段。
行業概況
供求關係是一個虛擬仿真行業能否快速發展的前提。目前來看，市場需求是很大的，而供應方面卻略顯不足，尤其是擁有核心智慧財產權，專利產品及服務質量過硬的企業並不多，行業整體缺乏品牌效應。在需求旺盛的階段，行業需求巨大，發展前景好，這是毋庸置疑的。業內企業共同努力，尤其需要發揮盡善盡美的研發精神，進一步提高研發技藝，降低成本，真正解決客戶的實際困難，嚴把質量關，提供最可靠的產品及服務。虛擬仿真技術的特點
虛擬仿真技術具有以下四個基本特性：
1．沉浸性（Immersion）
虛擬仿真系統中，使用者可獲得視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、運動感覺等多種感知，從而獲得身臨其境的感受。理想的虛擬仿真系統應該具有能夠給人所有感知信息的功能。
2．互動性（Interaction）
虛擬仿真系統中，不僅環境能夠作用於人，人也可以對環境進行控制，而且人是以近乎自然的行為（自身的語言、肢體的動作等）進行控制的，虛擬環境還能夠對人的操作予以實時的反應。例如，當飛行員按動飛彈發射按鈕時，會看見虛擬的飛彈發射出去並跟蹤虛擬的目標；當飛彈碰到目標時會發生爆炸，能夠看到爆炸的碎片和火光。
3.虛幻性（Imagination）
即系統中的環境是虛幻的，是由人利用計算機等工具模擬出來的。既可以模擬客觀世界中以前存在過的或是現在真實存在的環境，也可模擬出客觀世界中當前並不存在的但將來可能出現的環境，還可模擬客觀世界中並不會存在的而僅僅屬於人們幻想的環境。
4.逼真性（reality）
虛擬仿真系統的逼真性表現在兩個方面：一方面，虛擬環境給人的的各種感覺與所模擬的客觀世界非常相像，一切感覺都是那么逼真，如同在真實世界一樣；另一方面，當人以自然的行為作用於虛擬環境時，環境做出的反應也符合客觀世界的有關規律。如當給虛幻物體一個作用力，該物體的運動就會符合力學定律，會沿著力的方向產生相應的加速度；當它遇到障礙物時，會被阻擋。
虛擬仿真技術的套用
數字城市
虛擬現實技術可以通過三維建模逼真地模擬現在和未來的城市，支持數據分析、方案論證和最佳化，支持地理信息系統等，通過這些詳實的數據和相關資料可以是直觀真實固化方案評估、審核以及管理等日常工作，更為重要的是它可以為多部門參與和協同工作提供了有效的平台。
場館仿真
利用虛擬現實技術，通過計算機將在建或已建的場館虛擬出來，達到一個觸手可及的真實三維環境，以提前展示場館面貌，供市民瀏覽，從而對場館的規劃設計進行現場評估。通過市民虛擬遊覽後的反饋意見，及時發現並解決場館存在的問題。
地產漫遊
地產漫遊是集影視廣告、動畫、多媒體、網路科技於一身的最新型的房地產行銷方式。通過虛擬現實技術可以讓購房者看到直觀的樣板房形象，讓購房者在電腦上親眼看到幾年後才建成的小區，游觀賞到優美的小區環境設計，甚至能夠在電腦上選戶型，從而幫助地產開發商在逆境中求生存，順境中謀發展。
室內設計
虛擬現實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設計工具。它以視覺形式反映了設計者的思想，把這種構思變成看得見的虛擬物體和環境，使以往只能藉助傳統的設計模式提升到數位化的即看即所得的完美境界，大大提高了設計和規劃的質量與效率。
旅遊教學
旅遊和導遊專業教學過程中存在實習資源匱乏而實地參觀成本又高的難題。虛擬現實技術可以按照旅遊專業的教學要求和實施特點，開發出適用於導遊實訓、旅遊模擬、旅遊規劃的功能和模組，讓師生足不出戶，就能在三維立體的虛擬環境中遍覽遙在萬里之外的風光美景。形象逼真，細緻生動。從而，通過情景化的學習界面、人機互動式的模擬旅遊體驗，改善教學環境、最佳化教學過程、增強教學效果。
文物古蹟
虛擬現實技術可以將文物建築、文物景點、文物物品、古代人像及行為、古代自然現象及天體現象等進行虛擬展示和虛擬復原，從而使文物脫離地域限制，實現資源共享，真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產。
工業仿真
虛擬現實仿真平台，具有強大的物理實時計算功能，能夠真實模擬場景重力、環境阻尼等環境特性，真實的模擬剛體動力學特性，提供了多種動力學互動手段，並能支持多種高速運算的碰撞替代體。為廣大工業仿真需求用戶輕而易舉將此前許多只能停留於想法的優秀互動仿真創意方案完美的呈現於眼前，為國內廣大工業仿真用戶帶來了仿真手段和技術實現水平的革命性進步。
汽車仿真
虛擬現實高畫質渲染技術及汽車動力學仿真物理系統，將使汽車設計的數位化模型以更直觀的方式在網路上展示出來，使世界各地的用戶都可以更快捷得到豐富準確的汽車信息，實現人與計算機之間無縫連線。
道路橋樑
虛擬現實平台依靠其精美絕倫的三維視覺表現力，照片級的真實效果，使設計中的道路橋樑直觀的呈現在人們面前，使得我們可以提前對其視覺效果和使用效率進行評估和預演，有效降低設計和施工風險，極大提高設計和施工效率。
油田礦井
在建立油田生產和管理流程最佳化套用模型的基礎上，利用虛擬現實技術對數據實現可視化和多維表達，並且通過智慧型化分析模型，為企業的經營管理提供良好的信息支撐環境。
水利電力
虛擬現實平台可以與電力信息系統緊密結合，逼真再現變電站現場場地、變壓器、母線、斷路器、隔離開關、接地刀閘、操作機構、電壓互感器、電流互感器、電抗器、電容器、高壓熔斷器、站用變壓器等一次設備的操作過程和設備運行狀態，從而為電力行業提供可視化系統解決方案。
數字展館
虛擬現實技術可以與科技館的功能進行完美的結合，充分發揮虛擬科技館的種種優勢，傳統的聲、光、電展覽已經很難吸引觀眾的興趣，而利用虛擬現實技術把枯燥的數據變為鮮活的圖形，使科技館進入公眾可參與互動式的新時代，引發觀眾濃厚的興趣，從而達到科普的目的。
地質災害
虛擬現實仿真平台可以實現水利工程仿真、地震應急救援仿真、地震應急推演仿真、地址災害仿真，實現地質災害虛擬環境功能與展示的完美結合，通過在虛擬的環境中進行預防地質災害的模擬演練，達到提升防災、避災安全意識的目的。
應急預案
應急虛擬現實仿真演練系統通過對各類災害數值模擬和人員行為數值模擬的仿真，在虛擬空間中仿真災害發生、發展的過程，以及人們在災害環境中可能做出的各種反應；並在演練平台上，在最大限度仿真實際災害的條件下，開展應急演練。在此基礎上，制定各類企事業單位的數位化應急預案。應急仿真演練系統可以用來訓練各級決策與指揮人員、事故處置人員，發現應急處置過程中存在的問題，檢驗和評估應急預案的可操作性和實用性，提高應急能力。
網上展館
虛擬現實網上三維互動功能可以將有形的實物產品三維化並且放在網上進行虛擬展示，還能嵌入相應音頻和視頻等多媒體元素，用戶可以對虛擬場景中的物品進行實時的互動操作，例如開門、打開電視和播放音樂等等。相比目前網上主流的以圖片、Flash、視頻等展示方式來說，vrpie讓用戶有了瀏覽的自主感，可以以自己想看的角度去觀察，還可以添加許多特效和互動操作，讓用戶體驗身臨其境上網衝浪的美妙感覺。
網上看房
虛擬現實網上三維互動功能可以虛擬房屋設計，展現獨特的設計風格，使客戶足不出戶就可對房屋的全貌了如指掌，互動瀏覽，可以任意變換自己在房間中的位置，去觀察設計的效果，了解房屋的精心布局。可以實現房屋三維戶型圖全景展示，使客戶全面了解房屋內部結構，走進虛擬現實樣板房。
網上產品
虛擬現實技術能夠虛擬各類產品，以一種全新的方式演繹各類產品，使客戶全方位全形度的了解最新產品。實現產品在網際網路上的全新展示，讓客戶提前體驗產品功能，更清楚的了解產品的特性及結構。將銷售產品展示做成線上三維的形式，顧客通過對之進行觀察和操作能夠對產品有更加全面的認識了解，決定購買的幾率必將大幅增加，為銷售者帶來更多的利潤。展現出產品外形的方方面面，加上互動操作，演示產品的功能和使用操作，充分利用網際網路高速迅捷的傳播優勢來推廣公司的產品。
網上看車
隨著虛擬現實技術的發展，對汽車的一種全新演繹方式產生。通過虛擬現實仿真平台可以實現網上看車及互動功能，提供使用者關於視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，及時、沒有限制地觀察三度空間內的汽車。
